【设函数f(x)=x-sinx,数列{an}满足0<a1<1-查字典问答网
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  【设函数f(x)=x-sinx,数列{an}满足0<a1<1,an+1=f(an).(1)证明:函数f(x)在(0,1)是增函数;(2)求证:0≤an+1<an<1;(3)若,求证:(n≥2,n∈N*).】

  设函数f(x)=x-sinx,数列{an}满足0<a1<1,an+1=f(an).

  (1)证明:函数f(x)在(0,1)是增函数;

  (2)求证:0≤an+1<an<1;

  (3)若,求证:(n≥2,n∈N*).

1回答
2020-04-24 18:33
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段富

  (1)由于x∈(0,1)时,f'(x)=1-cosx>0恒成立,可得函数f(x)在(0,1)是增函数.

  (2)用数学归纳法证明0≤an+1<an<1成立.

  (3)先用导数判断函数的单调性,并利用单调性证明,再证明a1= 时,an≤,由此即可证得

  结论.

  证明:(1)∵x∈(0,1)时,∴f'(x)=1-cosx>0恒成立,

  ∴函数f(x)在(0,1)是增函数.…(3分)

  (2)∵a2=f(a1)=a1-sina1,∴a2-a1=-sina1.

  ∵0<a1<1,∴∴six<x恒成立.…(5分)

  1当n=1时,0<a1<a2<12 命题成立.

  3假设当n=k时命题成立,即0≤ak+1<ak<14,

  ∵0=f(0)<f(x)<f(1)=1-sin1<1恒成立,…(8分)

  ∴f(0)<f(ak+1)<f(ak)<f(1),即0≤ak+2<ak+1<1-sin1<1,

  故当n=k+1时,命题成立.

  根据①②可知对于任意n∈N*命题0≤an+1<an<1均成立;

  (3)证明:先证明,即证an+1-=an-sinan-<0,an∈(0,1).

  令∅(x)=xsinx-,x∈(0,1),则∅′(x)=-x+1-cosx.

  再令g(x)=∅′(x),则g′(x)=-1+sinx≤0,故g(x)=∅′(x)在(0,1)上是减函数,

  故∅′(x)<∅′(0)=0,故∅(x)在(0,1)上是减函数,故∅(x)<∅(0)=0恒成立.

  再由an∈(0,1),∅(an)<0,即an-sinan-<0,故有.

  再证明a1= 时,an≤.

  由 可得<.再由an<an-1<an-2<…<a2<a1,

  当n≥2时,an=a1••…<a1••…<a1••… 

  ==<=,

  即an<.…(14分)

2020-04-24 18:34:17

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